• 제목/요약/키워드: Dose optimization

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주민보호조치를 위한 국내 방사선비상 개입준위 산출 (Derivation of Intervention levels for Protection of the Public in a Radiological Emergency in Korea)

  • 이종태;이관엽;강병위;오기훈;김창규
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권4호
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    • pp.357-365
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    • 2001
  • 정당성 및 최적화 개념이 도입된 비용-이득 접근법에 근거하여 우리나라의 방사선비상시 주민보호조치를 위한 개입준위 설정방법을 이론적으로 유도하였다. 부지특성자료인 각종 보호조치에 소요되는 비용과 선량회피로 얻어지는 금전적 값을 이용하여 옥내대피, 소개, 일시이주 및 영구정착에 대한 방사선 개입준위를 계산하였다. 그 결과 IAEA가 권고한 개입준위가 우리나라에서도 적용 가능함을 확인하였다. 아울러 의사결정에 참고할 수 있도록 최적화된 개입준위의 범위를 옥내대피 5 - 10 mSv/2일, 소개 25 -130 mSv/주, 일시이주 15 - 90 mSv/월 및 영구정착 600 - 3,500 mSv/평생 과 같이 제안하였다. 이 결과는 우리나라의 방사선 개입준위 기준에 대한 근거를 마련하고 기준치를 개선할 수 있는 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Liquid chromatography-tandem mass spectrometric analysis of oleracone D and its application to pharmacokinetic study in mice

  • Lim, Dong Yu;Lee, Tae Yeon;Lee, Jaehyeok;Song, Im-Sook;Han, Young Taek;Choi, Min-Koo
    • 분석과학
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    • 제34권5호
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    • pp.193-201
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    • 2021
  • We have demonstrated a sensitive analytical method of measuring oleracone D in mouse plasma using a liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Oleracone D and oleracone F (internal standard) in mouse plasma samples were processed using a liquid-liquid extraction method with methyl tertbutyl ether, resulting in high and reproducible extraction recovery (80.19-82.49 %). No interfering peaks around the peak elution time of oleracone D and oleracone F were observed. The standard calibration curves for oleracone D ranged from 0.5 to 100 ng/mL and were linear with r2 of 0.992. The inter- and intra-day accuracy and precision and the stability fell within the acceptance criteria. The pharmacokinetics of oleracone D following intravenous and oral administration of oleracone D at doses of 5 mg/kg and 30 mg/kg, respectively, were investigated. When oleracone D was intravenously injected, it had first-order elimination kinetics with high clearance and volume of distribution values. The absolute oral bioavailability of this compound was calculated as 0.95 %, with multi-exponential kinetics. The low aqueous solubility and a high oral dose of oleracone D may explain the different elimination kinetics of oleracone D between intravenous and oral administration. Collectively, this newly developed sensitive LC-MS/MS method of oleracone D could be successfully utilized for investigating the pharmacokinetic properties of this compound and could be used in future studies for the lead optimization and biopharmaceutic investigation of oleracone D.

영상유도 방사선 치료 시 CBCT에서 방사선 방호최적화를 위한 영상평가 (Image Evaluation for Optimization of Radiological Protection in CBCT during Image-Guided Radiation Therapy)

  • 최민호;김경완;이동연
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.305-314
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    • 2023
  • 의료기술의 발전과 방사선 치료 장비의 발전으로 세기변조방사선치료와 같은 고 정밀 방사선치료의 빈도수가 증가하였다. 정밀하고 복잡한 치료계획에서 방사선 치료 시 영상유도방사선치료는 필수가 되었다. 특히 선형가속기에 진단용 영상장비의 도입으로 CBCT스캔이 가능해졌으며 이는 3차원 이미지를 통해 환자의 자세를 검·교정할 수 있게 되었다. 보다 정밀한 환자 자세의 재현이 가능해졌지만, 영상획득과정에서 환자에게 전달되는 피폭선량은 무시할 수 없다. 방사선 치료분야에서 방사선 방호최적화는 필요하며 피폭저감화를 위한 노력은 필요하다. 하지만 3차원 CBCT영상 획득 시 피폭저감화를 위해 촬영조건을 변경하여 촬영할 경우 환자의 위치정렬을 할 수 없을 정도의 화질이나 인공물이 발생해서는 안 된다. 본 연구에서Rando phantom을 활용해 각 촬영조건별 영상을 스캔하고 평가하였다. 100 kV, 80 mA, 25 ms, F1 filter 180° 조건에서 가장 높은 SNR이 나타났다. 관전압, 관전류가 높아질수록 Noise가 감소했으며 보우타이필터는 높은 관전류에서 최적의 효과를 나타냈다. 실제 스캔된 이미지를 토대로 환자위치정렬이 모든 촬영조건에서 가능했으며 가장 낮은 SNR을 나타낸 70 kV, 10 mA, 20 ms, F0 filter 180° 조건에서 충분히 환자자세정렬을 위한 영상유도방사선치료는 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 촬영조건에 따른 영상평가를 실시하였으며 피폭 저감화를 위해 낮은 관전압과 관전류, 작은 회전각 스캔이 선량 저감화에 효과적일 것으로 보인다. 이를 토대로 CBCT촬영 시 환자의 피폭선량을 가능한 낮게 해야 할 것이다.

조기 성문암 환자에서의 방사선치료 (Radiotherapy for Early Glottic Carinoma)

  • 김원택;남지호;권병현;왕수건;김동원
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권4호
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    • pp.295-302
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    • 2002
  • 목적 : 조기 성문암(T1-2N0M0) 환자들에 대한 일차적인 치료로서의 방사선치료의 역할과 치료결과에 영향을 미치는 예후인자들에 대한 분석을 통해 향후 치료방침을 세우는데 자료로 삼고자 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 1987년 8월부터 1996년 12월까지 부산대학교병원 치료방사선과에서 조기 성문암으로 근치적 방사선 치료를 시행받은 환자 80명을 대상으로 후향적 분석을 시행하였다. T1 병기가 66명$(82.5\%)$, T2 병기가 14명$(17.5\%)$이였으며, 방사선치료는 6 MV X-선을 좌우 대칭조사야로 1일 1회 180 cGy 내지 2n cGy씩 주 5회 총 $ 6,000\~7,560\;cGy$ (중앙값 6,840 cGy)를 조사하였다. 치료기간은 40일에서 87일이었고 중앙값은 51일이었다. 모든 환자에서 최소 3년 이상 추적 조사하였다. 예후인자들에 대한 연구를 위해 T-병기, 종양의 위치, 총방사선량, 분할선량, 조사야의 크기 및 전체 방사선치료기간 등에 대한 단변량 및 다변량분석을 실시하였다. 결과 : 5년 생존율은 전체가 $89.2\%$였고 병기별로는 T1이 $90.2\%$, T2가 $82.5\%$였다. 국소제어율은 전체에서 $81.3\%$였고, T1 병기가 $83.3\%$, T2 병기가 $71.4\%$였으나 구제수술 후의 궁극적 국소제어율은 전체가 $91.3\%,\;T1\;94.5\%,\;T2\;79.4\%$$89.2\%$의 증가를 보였다. 음성보존율은 $89.2\%$로 T1과 T2에서 각각 $94.7\%$$81.3\%$로 유의한 차이를 보였다. 전체 환자 80명 중 15명에서 치료 후 재발을 보였고 이 중 국소재발(11/15, $73.3\%$)의 빈도가 가장 높았다. 예후 인자로 T-병기와 전체 치료기간이 단변량분석에서 통계적으로 의미를 주었으나 다변량분석에서는 전체 치료기간만이 유의한 인자였다. 결론 : 조기 성문암 환자의 치료에 근치적 방사선치료 및 구제수술의 조합은 높은 국소제어율과 함께 성문의 기능보존이라는 측면에서 효과적인 치료방법이라고 할 수 있으며, 치료결과에 영향을 줄 수 있는 예후인자들에 대해서는 추가적인 연구가 더 필요하겠으나 치료계획 단계에서부터 고려해야할 요소들로 생각된다.

직장암 치료 시 치료계획에 따른 선량평가 연구 (A study of the plan dosimetic evaluation on the rectal cancer treatment)

  • 정현학;안범석;김대일;이양훈;이제희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.171-178
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    • 2016
  • 목 적 : 직장암 방사선 치료 시 대퇴골두의 선량을 최소화하기 위해, 보편적인 치료방법인 3문 입체조형치료계획(3D Conformal radiation therapy)과 5문 입체조형치료계획 그리고 용적변조방사선치료(Volumetric Modulated Arc Therapy, 이하 VMAT) 계획의 유용성을 비교, 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 21EX(Varian Medical Systems, USA)를 이용하여 치료 받은 직장암 환자 10명을 대상으로 3문, 5문 입체조형치료계획과 VMAT 전산화치료계획을 각각 세우고 이에 대한 선량분포를 비교분석하였다. 전산화 치료계획은 Eclipse(Ver 10.0.42, Varian, USA)를 이용하였으며, 선량계산을 위해 PRO3(Progressive Resolution Optimizer 10.0.28), AAA(Anisotropic Analytic Algorithm Ver 10.0.28) 알고리즘을 사용하였다. 3문 치료계획은 6MV POST field 와 15MV LT, RT field를 갠트리 각도 $0^{\circ}$, $270^{\circ}$, $90^{\circ}$로 구성하였고, 5문 치료계획은 6MV POST field와 15MV RAO, RPO, LAO, LPO field를 갠트리 각도 $0^{\circ}$, $95^{\circ}$, $45^{\circ}$, $315^{\circ}$, $265^{\circ}$ 로 환자 체표면을 감싸는 형태로 구성하였다. VMAT 치료계획은 갠트리 회전반경이 $360^{\circ}$인 1개의 ARC를 이용하여 수립하였다. 처방선량은 30회에 걸쳐 직장에 총 선량이 54Gy가 되도록 하였다. VMAT 치료계획시 최적화(Optimization) 과정에서 나타나는 선량 차이의 무작위성을 최소화하기 위하여 2회의 최적화와 선량계산과정을 거쳤으며 처방선량의 100%가 표적용적의 95%를 포함할 수 있도록 Plan normalization을 조절하였다. 각 치료 계획의 Total MU, 대퇴골두와 acetabular fossa의 최대선량, PTV의 H.I. (Homogeneity Index), C.I.(Conformity Index)를 평가 지표로 설정하였고, 전자영상유도장치를 이용하여 임상 적용 가능 여부 확인을 위한 IMRT verification Q.A. (Gamma test)를 실시하였다. 결 과 : Rt. femoral head 최대선량은 3문, 5문, VMAT 치료계획 순으로 평균 53.08 Gy, 50.27 Gy, 30.92 Gy를 나타냈다. 마찬가지로 Lt. femoral head 에서도 같은 순으로 평균 53.68 Gy, 51.01 Gy, 평균 29.23 Gy를 나타냈다. Rt. Aceta fossa 의 최대선량은 3문, 5문, VMAT 치료계획 순으로 평균 54.86 Gy, 52.40 Gy, 30.37 Gy의 값을 보였다. Lt. Aceta fossa에서 또한 같은 순으로 평균 54.90 Gy, 52.77 Gy, 평균 31.79 Gy를 나타내어, both femoral head 와 aceta fossa의 최대선량이 3문, 5문, VMAT 치료계획 순으로 높았다. PTV에 대한 H.I.는 모두 서로 비슷한 결과를 나타냈고, C.I.는 3문, 5문, VMAT 치료계획 순으로 평균 1.64, 1.48, 평균 0.99로 VMAT 치료계획이 가장 낮은 것으로 나타났다. Total MU는 VMAT 치료계획이 3문과 5문 치료계획에 비해 각각 평균 124.4MU, 299MU 더 많이 사용하는 것으로 나타났다. VMAT 치료계획에 대한 IMRT verification Q.A. 결과 2mm / 2%, Gamma pass rate 90.0% 기준을 모두 초과하여 통과하였다. 결 론 : VMAT 치료계획은 3D 치료계획과 비교하여 대부분의 평가지표에서 우수한 것으로 나타났다. 특히 대퇴골두의 선량을 크게 감소 시켰으며, 저선량 영역에서는 소장이 받는 선량이 증가 하였으나 오히려 고선량 영역에서는 우수한 선량분포를 보였다. 하지만 VMAT을 지원하지 않는 장비와 치료계획 시 추가되는 Contouring, 그리고 정도관리에 관한 수고 등의 현실적인 제약 때문에 VMAT 치료계획을 선택하기 어려운 경우가 있을 수 있다. 5문 치료계획은 기존 3문 치료계획에 비해, 추가적인 문제에 구애받지 않고 대퇴골두의 선량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 각 병원 상황에 맞게 치료계획을 선택하여 방사선 치료 효과를 높인다면, 직장암 환자의 효율적인 방사선치료 및 생존 기간의 연장뿐만 아니라 삶의 질 향상에도 도움이 될 것으로 판단한다.

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Phototoxicity Evaluation of Pharmaceutical Substances with a Reactive Oxygen Species Assay Using Ultraviolet A

  • Lee, Yong Sun;Yi, Jung-Sun;Lim, Hye Rim;Kim, Tae Sung;Ahn, Il Young;Ko, Kyungyuk;Kim, JooHwan;Park, Hye-Kyung;Sohn, Soo Jung;Lee, Jong Kwon
    • Toxicological Research
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    • 제33권1호
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    • pp.43-48
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    • 2017
  • With ultraviolet and visible light exposure, some pharmaceutical substances applied systemically or topically may cause phototoxic skin irritation. The major factor in phototoxicity is the generation of reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen and superoxide anion that cause oxidative damage to DNA, lipids and proteins. Thus, measuring the generation of ROS can predict the phototoxic potential of a given substance indirectly. For this reason, a standard ROS assay (ROS assay) was developed and validated and provides an alternative method for phototoxicity evaluation. However, negative substances are over-predicted by the assay. Except for ultraviolet A (UVA), other UV ranges are not a major factor in causing phototoxicity and may lead to incorrect labeling of some non-phototoxic substances as being phototoxic in the ROS assay when using a solar simulator. A UVA stimulator is also widely used to evaluate phototoxicity in various test substances. Consequently, we identified the applicability of a UVA simulator to the ROS assay for photoreactivity. In this study, we tested 60 pharmaceutical substances including 50 phototoxins and 10 non-phototoxins to predict their phototoxic potential via the ROS assay with a UVA simulator. Following the ROS protocol, all test substances were dissolved in dimethyl sulfoxide or sodium phosphate buffer. The final concentration of the test solutions in the reaction mixture was 20 to $200{\mu}M$. The exposure was with $2.0{\sim}2.2mW/cm^2$ irradiance and optimization for a relevant dose of UVA was performed. The generation of ROS was compared before and after UVA exposure and was measured by a microplate spectrophotometer. Sensitivity and specificity values were 85.7% and 100.0% respectively, and the accuracy was 88.1%. From this analysis, the ROS assay with a UVA simulator is suitable for testing the photoreactivity and estimating the phototoxic potential of various test pharmaceutical substances.

영상유도 방사선 치료를 위한 디지털 단층영상합성법의 촬영조건 최적화에 관한 연구 (Optimizing Imaging Conditions in Digital Tomosynthesis for Image-Guided Radiation Therapy)

  • 윤한빈;김진성;조민국;장선영;송영재;김호경
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권3호
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    • pp.281-290
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    • 2010
  • 최근 디지털 단층영상합성법을 영상유도 방사선 치료에 활용하기 위한 연구가 활발히 시도되고 있다. 적은 수의 투사영상으로 삼차원 영상재구성이 가능하기 때문에 환자에 대한 피폭선량을 줄일 수 있으며, 환자의 움직임을 최소화할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 단층영상의 화질이 스캔 각도(${\beta}_{scan}$) 및 사용한 투사영상의 수 등 촬영조건에 크게 의존하는 단점이 있다. 본 연구에서는 필터링 후 역투사법을 이용한 디지털 단층영상합성의 구현에 대해 자세히 논하였으며, 이에 대한 최적 촬영조건에 대해 살펴 보았다. 이를 위해 시스템 성능을 신호 대 잡음비, 잔상퍼짐함수, 연산횟수를 조합한 이득함수로 정의하였으며, 다양한 촬영조건에 대해 실험을 통해 각 지표를 구한 후 평가하였다. 평가 결과 및 분석으로부터 큰 단위 스캔 각도(${\Delta}{\beta}$)로 60도 이상의 넓은 범위에 걸쳐 스캔을 할수록 높은 화질의 단층영상을 얻을 수 있다는 결론을 얻었다. 대략적으로 시스템 성능이 $\sqrt{{\Delta}{\beta}}{\times}{\beta}^{2.5}_{scan}$에 비례하였다. 만약 각 평가지표에 명확한 가중치를 부여할 수 있다면 보다 엄밀하고 구체적인 촬영조건을 구할 수 있을 것이다.

의료용 양성자선 계측을 위한 광섬유 방사선량계의 제작 및 최적화 (Fabrication and Optimization of a Fiber-optic Dosimeter for Proton Beam Therapy Dosimetry)

  • 장경원;조동현;유욱재;서정기;이봉수;황의중;신동호;박성용
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권1호
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    • pp.29-34
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    • 2010
  • 본 연구에서는 치료용 양성자선 계측을 위한 광섬유 방사선량계 개발을 목적으로 최적화 과정의 기초연구를 통하여 광섬유 방사선량계를 제작하였다. 양성자선 계측의 최적화를 위해 유기섬광체의 종류에 따른 섬광량 및 브래그 피크의 피크/플래투를 측정하여 가장 효율이 뛰어난 섬광체를 선별하였고, 유기섬광체의 직경에 따라 물 팬텀의 각 깊이에서 손실되는 양성자선의 에너지에 대해 유기섬광체에서 발생되는 섬광량을 측정하여 유기섬광체의 직경에 따른 선형성을 도시하고 최적의 섬광체 직경을 선택하였다. 또한 양성자선의 조사각도에 대해 유기섬광체의 길이에 따른 섬광량 및 섬광량의 표준편차를 측정하여 입사각 의존도를 판별하고 최적의 섬광체 길이를 결정하였다. 최적화 과정을 통하여 제작된 센서 성능평가의 일환으로 양성자 가속기의 선량율 및 모니터 유닛에 따른 광섬유 방사선량계의 섬광량을 측정하였다.

Pleiotrophin이 골수 줄기 세포의 부착 및 골형성에 미치는 효과에 대한 연구 (PLEIOTROPHIN EFFECTS ON BINDING AND SUBSEQUENT OSTEOGENESIS OF HUMAN MESENCHYMAL STEM CELLS)

  • 윤정호;윤정주;장현석;임재석;이의석;김대성;권종진
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제28권2호
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    • pp.111-117
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    • 2006
  • An area of current research is investigating the app1ication of human mesenchymal stem cells or hMSCs as a cell-based regenerative therapy. In order to achieve effective bone regeneration, appropriate matrices functioning as cell-carriers must be identified and optimized in terms of function, efficacy and biocompatibility. Two methods of approaching optimization of matrices are to facilitate adhesion of the donor hMSCs and furthermore to facilitate recruitment of host progenitor cells to osteoblastic differentiation. Pleiotrophin is an extracellular matrix protein that was first identified in developing rat brains and believed to be associated with developing neuronal pathways. A recent publication by Imai and colleagues demonstrated that transgenic mice with upregulated pleiotrophin expression developed a greater volume of cortical as well as cancellous bone. The proposed mechanism of action of pleiotrophin is demonstrated here. Through either environmental stresses and/or intracellular regulation, there is an increase in pleiotrophin production. The pleiotrophin is released extracellularly into areas requiring bone deposition. A receptor-mediated process recruits host osteoprogenitor cells into these areas. Therefore, the aim of our study was to investigate the osteoconductive properties of pleiotrophin. We wanted to determine if pleiotrophin coating facilitates cellular adhesion and furthermore if this has any effect on hMSCs derived bone formation in an animal model. The results showed a dose dependent response of cellular adhesion in fibronectin samples, and cellular adhesion was facilitated with increasing pleiotrophin concentrations. Histologic findings taken after 5 weeks implantation in SCID mouse showed no presence of bone formation with only a dense fibrous connective tissue. Possible explanations for the results of the osteogenesis assay include inappropriate cell loading.

Optimization of Estrus Synchronization Protocol for Target Breeding to Decrease Voluntary Waiting Period in Lactating Cows

  • Kabir, Md. Parvez;Islam, Md. Rashedul;Maruf, Abdulla Al;Shamsuddin, Mohammed;Bari, Farida Yeasmin;Juyena, Nasrin Sultana;Rahman, Md Saidur
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제41권2호
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    • pp.25-31
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    • 2017
  • Effective estrus detection and artificial insemination (AI) are necessary for profitable management of dairy herd. In current study, 45 crossbred lactating cows have been selected with the complaint of unobserved oestrus for more than sixty days postpartum. All cows had functional corpus luteum as examined by transrectal ultrasonography. Cows were treated with $PGF_2{\alpha}$ analogue and AI was performed with observed oestrus and then single dose of GnRH was administered. Similar synchronization protocol has been repeated after 14 days in cows that did not repose to first treatment. Remaining cows received additional $PGF_2{\alpha}$ after 14 days of second treatment and timed AI was performed following GnRH administration. Among 45 cows, 28.89% showed estrus after first treatment and 78.79% responded to second hormonal intervention. A higher conception rate (88.89% vs 26.66 and 72.72%) was observed in cows after triple administration of $PGF_2{\alpha}$ and timed AI. We noticed a significant differences in body condition score (BCS, 1~5 scale), postpartum period, and daily milk production between cows that either responded of non-responded following first and second hormonal treatment. In addition, there was a significant positive correlation between daily milk production and BCS, age and postpartum days, milk production and estrus/BCS, and milk production/BCS/estrus and conception rate. Depending upon the findings we conclude that hormonal intervention with $PGF_2{\alpha}$ and GnRH enhances postpartum ovarian cyclicity and help decreasing the days open of dairy herd. Therefore, this finding might provide an excellent guideline for target breeding system for profitable dairy herd management.